@phdthesis{Selbach2011,
  author    = {Selbach, Stefan},
  title     = {Hybride bitparallele Volltextsuche},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66476},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Der große Vorteil eines q-Gramm Indexes liegt darin, dass es m{\"o}glich ist beliebige Zeichenketten in einer Dokumentensammlung zu suchen. Ein Nachteil jedoch liegt darin, dass bei gr{\"o}ßer werdenden Datenmengen dieser Index dazu neigt, sehr groß zu werden, was mit einem deutlichem Leistungsabfall verbunden ist. In dieser Arbeit wird eine neuartige Technik vorgestellt, die die Leistung eines q-Gramm Indexes mithilfe zus{\"a}tzlicher M-Matrizen f{\"u}r jedes q-Gramm und durch die Kombination mit einem invertierten Index erh{\"o}ht. Eine M-Matrix ist eine Bit-Matrix, die Informationen {\"u}ber die Positionen eines q-Gramms enth{\"a}lt. Auch bei der Kombination von zwei oder mehreren Q-Grammen bieten diese M-Matrizen Informationen {\"u}ber die Positionen der Kombination. Dies kann verwendet werden, um die Komplexit{\"a}t der Zusammenf{\"u}hrung der q-Gramm Trefferlisten f{\"u}r eine gegebene Suchanfrage zu reduzieren und verbessert die Leistung des n-Gramm-invertierten Index. Die Kombination mit einem termbasierten invertierten Index beschleunigt die durchschnittliche Suchzeit zus{\"a}tzlich und vereint die Vorteile beider Index-Formate. Redundante Informationen werden in dem q-Gramm Index reduziert und weitere Funktionalit{\"a}t hinzugef{\"u}gt, wie z.B. die Bewertung von Treffern nach Relevanz, die M{\"o}glichkeit, nach Konzepten zu suchen oder Indexpartitionierungen nach Wichtigkeit der enthaltenen Terme zu erstellen.},
  subject      = {Information Retrieval},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schaefer2003,
  author    = {Sch{\"a}fer, Dirk},
  title     = {Globale Selbstlokalisation autonomer mobiler Roboter - Ein Schl{\"u}sselproblem der Service-Robotik},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7601},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Die Dissertation behandelt die Problemstellung der globalen Selbstlokalisation autonomer mobiler Roboter, welche folgendermaßen beschrieben werden kann: Ein mobiler Roboter, eingesetzt in einem Geb{\"a}ude, kann unter Umst{\"a}nden das Wissen {\"u}ber seinen Standort verlieren. Man geht nun davon aus, dass dem Roboter eine Geb{\"a}udekarte als Modell zur Verf{\"u}gung steht. Mit Hilfe eines Laser-Entfernungsmessers kann das mobile Ger{\"a}t neue Informationen aufnehmen und damit bei korrekter Zuordnung zur Modellkarte geeignete hypothetische Standorte ermitteln. In der Regel werden diese Positionen aber mehrdeutig sein. Indem sich der Roboter intelligent in seiner Einsatzumgebung bewegt, kann er die urspr{\"u}nglichen Sensordaten verifizieren und ermittelt im besten Fall seine tats{\"a}chliche Position.F{\"u}r diese Problemstellung wird ein neuer L{\"o}sungsansatz in Theorie und Praxis pr{\"a}sentiert, welcher die jeweils aktuelle lokale Karte und damit alle Sensordaten mittels feature-basierter Matchingverfahren auf das Modell der Umgebung abbildet. Ein Explorationsalgorithmus bewegt den Roboter w{\"a}hrend der Bewegungsphase autonom zu Sensorpunkten, welche neue Informationen bereitstellen. W{\"a}hrend der Bewegungsphase werden dabei die bisherigen hypothetischen Positionen best{\"a}rkt oder geschw{\"a}cht, sodaß nach kurzer Zeit eine dominante Position, die tats{\"a}chliche Roboterposition,{\"u}brigbleibt.},
  subject      = {Mobiler Roboter},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schmitz2000,
  author    = {Schmitz, Heinz},
  title     = {The Forbidden Pattern Approach to Concatenation Hierarchies},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-2832},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {The thesis looks at the question asking for the computability of the dot-depth of star-free regular languages. Here one has to determine for a given star-free regular language the minimal number of alternations between concatenation on one hand, and intersection, union, complement on the other hand. This question was first raised in 1971 (Brzozowski/Cohen) and besides the extended star-heights problem usually refered to as one of the most difficult open questions on regular languages. The dot-depth problem can be captured formally by hierarchies of classes of star-free regular languages B(0), B(1/2), B(1), B(3/2),... and L(0), L(1/2), L(1), L(3/2),.... which are defined via alternating the closure under concatenation and Boolean operations, beginning with single alphabet letters. Now the question of dot-depth is the question whether these hierarchy classes have decidable membership problems. The thesis makes progress on this question using the so-called forbidden pattern approach: Classes of regular languages are characterized in terms of patterns in finite automata (subgraphs in the transition graph) that are not allowed. Such a characterization immediately implies the decidability of the respective class, since the absence of a certain pattern in a given automaton can be effectively verified. Before this work, the decidability of B(0), B(1/2), B(1) and L(0), L(1/2), L(1), L(3/2) were known. Here a detailed study of these classes with help of forbidden patterns is given which leads to new insights into their inner structure. Furthermore, the decidability of B(3/2) is proven. Based on these results a theory of pattern iteration is developed which leads to the introduction of two new hierarchies of star-free regular languages. These hierarchies are decidable on one hand, on the other hand they are in close connection to the classes B(n) and L(n). It remains an open question here whether they may in fact coincide. Some evidence is given in favour of this conjecture which opens a new way to attack the dot-depth problem. Moreover, it is shown that the class L(5/2) is decidable in the restricted case of a two-letter alphabet.},
  subject      = {Sternfreie Sprache},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schmidt2011,
  author    = {Schmidt, Marco},
  title     = {Ground Station Networks for Efficient Operation of Distributed Small Satellite Systems},
  isbn      = {978-3-923959-77-8},
  doi       = {10.25972/OPUS-4984},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-64999},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {The field of small satellite formations and constellations attracted growing attention, based on recent advances in small satellite engineering. The utilization of distributed space systems allows the realization of innovative applications and will enable improved temporal and spatial resolution in observation scenarios. On the other side, this new paradigm imposes a variety of research challenges. In this monograph new networking concepts for space missions are presented, using networks of ground stations. The developed approaches combine ground station resources in a coordinated way to achieve more robust and efficient communication links. Within this thesis, the following topics were elaborated to improve the performance in distributed space missions: Appropriate scheduling of contact windows in a distributed ground system is a necessary process to avoid low utilization of ground stations. The theoretical basis for the novel concept of redundant scheduling was elaborated in detail. Additionally to the presented algorithm was a scheduling system implemented, its performance was tested extensively with real world scheduling problems. In the scope of data management, a system was developed which autonomously synchronizes data frames in ground station networks and uses this information to detect and correct transmission errors. The system was validated with hardware in the loop experiments, demonstrating the benefits of the developed approach.},
  subject      = {Kleinsatellit},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schlosser2011,
  author    = {Schlosser, Daniel},
  title     = {Quality of Experience Management in Virtual Future Networks},
  doi       = {10.25972/OPUS-5719},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69986},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Aktuell beobachten wir eine drastische Vervielf{\"a}ltigung der Dienste und Anwendungen, die das Internet f{\"u}r den Datentransport nutzen. Dabei unterscheiden sich die Anforderungen dieser Dienste an das Netzwerk deutlich. Das Netzwerkmanagement wird durch diese Diversit{\"a}t der nutzenden Dienste aber deutlich erschwert, da es einem Datentransportdienstleister kaum m{\"o}glich ist, die unterschiedlichen Verbindungen zu unterscheiden, ohne den Inhalt der transportierten Daten zu analysieren. Netzwerkvirtualisierung ist eine vielversprechende L{\"o}sung f{\"u}r dieses Problem, da sie es erm{\"o}glicht f{\"u}r verschiedene Dienste unterschiedliche virtuelle Netze auf dem gleichen physikalischen Substrat zu betreiben. Diese Diensttrennung erm{\"o}glicht es, jedes einzelne Netz anwendungsspezifisch zu steuern. Ziel einer solchen Netzsteuerung ist es, sowohl die vom Nutzer erfahrene Dienstg{\"u}te als auch die Kosteneffizienz des Datentransports zu optimieren. Dar{\"u}ber hinaus wird es mit Netzwerkvirtualisierung m{\"o}glich das physikalische Netz so weit zu abstrahieren, dass die aktuell fest verzahnten Rollen von Netzwerkbesitzer und Netzwerkbetreiber entkoppelt werden k{\"o}nnen. Dar{\"u}ber hinaus stellt Netzwerkvirtualisierung sicher, dass unterschiedliche Datennetze, die gleichzeitig auf dem gleichen physikalischen Netz betrieben werden, sich gegenseitig weder beeinflussen noch st{\"o}ren k{\"o}nnen. Diese Arbeit  besch{\"a}ftigt sich mit ausgew{\"a}hlten Aspekten dieses Themenkomplexes und fokussiert sich darauf, ein virtuelles Netzwerk mit bestm{\"o}glicher Dienstqualit{\"a}t f{\"u}r den Nutzer zu betreiben und zu steuern. Daf{\"u}r wird ein Top-down-Ansatz gew{\"a}hlt, der von den Anwendungsf{\"a}llen, einer m{\"o}glichen Netzwerkvirtualisierungs-Architektur und aktuellen M{\"o}glichkeiten der Hardwarevirtualisierung ausgeht. Im Weiteren fokussiert sich die Arbeit dann in Richtung Bestimmung und Optimierung der vom Nutzer erfahrenen Dienstqualit{\"a}t (QoE) auf Applikationsschicht und diskutiert M{\"o}glichkeiten zur Messung und {\"U}berwachung von wesentlichen Netzparametern in virtualisierten Netzen.},
  subject      = {Netzwerkmanagement},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Sauer2010,
  author    = {Sauer, Markus},
  title     = {Mixed-Reality for Enhanced Robot Teleoperation},
  isbn      = {978-3-923959-67-9},
  doi       = {10.25972/OPUS-4666},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-55083},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {In den letzten Jahren ist die Forschung in der Robotik soweit fortgeschritten, dass die Mensch-Maschine Schnittstelle zunehmend die kritischste Komponente f{\"u}r eine hohe Gesamtperformanz von Systemen zur Navigation und Koordination von Robotern wird. In dieser Dissertation wird untersucht wie Mixed-Reality Technologien f{\"u}r Nutzerschnittstellen genutzt werden k{\"o}nnen, um diese Gesamtperformanz zu erh{\"o}hen. Hierzu werden Konzepte und Technologien entwickelt, die durch Evaluierung mit Nutzertest ein optimiertes und anwenderbezogenes Design von Mixed-Reality Nutzerschnittstellen erm{\"o}glichen. Er werden somit sowohl die technische Anforderungen als auch die menschlichen Faktoren f{\"u}r ein konsistentes Systemdesign ber{\"u}cksichtigt. Nach einer detaillierten Problemanalyse und der Erstellung eines Systemmodels, das den Menschen als Schl{\"u}sselkomponente mit einbezieht, wird zun{\"a}chst die Anwendung der neuartigen 3D-Time-of-Flight Kamera zur Navigation von Robotern, aber auch f{\"u}r den Einsatz in Mixed-Reality Schnittstellen analysiert und optimiert. Weiterhin wird gezeigt, wie sich der Netzwerkverkehr des Videostroms als wichtigstes Informationselement der meisten Nutzerschnittstellen f{\"u}r die Navigationsaufgabe auf der Netzwerk Applikationsebene in typischen Multi-Roboter Netzwerken mit dynamischen Topologien und Lastsituation optimieren l{\"a}sst. Hierdurch ist es m{\"o}glich in sonst in sonst typischen Ausfallszenarien den Videostrom zu erhalten und die Bildrate zu stabilisieren. Diese fortgeschrittenen Technologien werden dann auch dem entwickelten Konzept der generischen 3D Mixed Reality Schnittselle eingesetzt. Dieses Konzept erm{\"o}glicht eine integrierte 3D Darstellung der verf{\"u}gbaren Information, so dass r{\"a}umliche Beziehungen von Informationen aufrechterhalten werden und somit die Anzahl der mentalen Transformationen beim menschlichen Bediener reduziert wird. Gleichzeitig werden durch diesen Ansatz auch immersive Stereo Anzeigetechnologien unterst{\"u}tzt, welche zus{\"a}tzlich das r{\"a}umliche Verst{\"a}ndnis der entfernten Situation f{\"o}rdern. Die in der Dissertation vorgestellten und evaluierten Ans{\"a}tze nutzen auch die Tatsache, dass sich eine lokale Autonomie von Robotern heute sehr robust realisieren l{\"a}sst. Dies wird zum Beispiel zur Realisierung eines Assistenzsystems mit variabler Autonomie eingesetzt. Hierbei erh{\"a}lt der Fernbediener {\"u}ber eine Kraftr{\"u}ckkopplung kombiniert mit einer integrierten Augmented Reality Schnittstelle, einen Eindruck {\"u}ber die Situation am entfernten Arbeitsbereich, aber auch {\"u}ber die aktuelle Navigationsintention des Roboters. Die durchgef{\"u}hrten Nutzertests belegen die signifikante Steigerung der Navigationsperformanz durch den entwickelten Ansatz. Die robuste lokale Autonomie erm{\"o}glicht auch den in der Dissertation eingef{\"u}hrten Ansatz der pr{\"a}diktiven Mixed-Reality Schnittstelle. Die durch diesen Ansatz entkoppelte Regelschleife {\"u}ber den Menschen erm{\"o}glicht es die Sichtbarkeit von unvermeidbaren Systemverz{\"o}gerungen signifikant zu reduzieren. Zus{\"a}tzlich k{\"o}nnen durch diesen Ansatz beide f{\"u}r die Navigation hilfreichen Blickwinkel in einer 3D-Nutzerschnittstelle kombiniert werden - der exozentrische Blickwinkel und der egozentrische Blickwinkel als Augmented Reality Sicht.},
  subject      = {Mobiler Roboter},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Saska2009,
  author    = {Saska, Martin},
  title     = {Trajectory planning and optimal control for formations of autonomous robots},
  isbn      = {978-3-923959-56-3},
  doi       = {10.25972/OPUS-4622},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-53175},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {In this thesis, we present novel approaches for formation driving of nonholonomic robots and optimal trajectory planning to reach a target region. The methods consider a static known map of the environment as well as unknown and dynamic obstacles detected by sensors of the formation. The algorithms are based on leader following techniques, where the formation of car-like robots is maintained in a shape determined by curvilinear coordinates. Beyond this, the general methods of formation driving are specialized and extended for an application of airport snow shoveling. Detailed descriptions of the algorithms complemented by relevant stability and convergence studies will be provided in the following chapters. Furthermore, discussions of the applicability will be verified by various simulations in existing robotic environments and also by a hardware experiment.},
  subject      = {Autonomer Roboter},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Reitwiessner2011,
  author    = {Reitwießner, Christian},
  title     = {Multiobjective Optimization and Language Equations},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70146},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Praktische Optimierungsprobleme beinhalten oft mehrere gleichberechtigte, sich jedoch widersprechende Kriterien. Beispielsweise will man bei einer Reise zugleich m{\"o}glichst schnell ankommen, sie soll aber auch nicht zu teuer sein. Im ersten Teil dieser Arbeit wird die algorithmische Beherrschbarkeit solcher mehrkriterieller Optimierungsprobleme behandelt. Es werden zun{\"a}chst verschiedene L{\"o}sungsbegriffe diskutiert und auf ihre Schwierigkeit hin verglichen. Interessanterweise stellt sich heraus, dass diese Begriffe f{\"u}r ein einkriterielles Problem stets gleich schwer sind, sie sich ab zwei Kriterien allerdings stark unterscheiden k{\"o}nen (außer es gilt P = NP). In diesem Zusammenhang wird auch die Beziehung zwischen Such- und Entscheidungsproblemen im Allgemeinen untersucht. Schließlich werden neue und verbesserte Approximationsalgorithmen f{\"u}r verschieden Varianten des Problems des Handlungsreisenden gefunden. Dabei wird mit Mitteln der Diskrepanztheorie eine Technik entwickelt, die ein grundlegendes Hindernis der Mehrkriteriellen Optimierung aus dem Weg schafft: Gegebene L{\"o}sungen so zu kombinieren, dass die neue L{\"o}sung in allen Kriterien m{\"o}glichst ausgewogen ist und gleichzeitig die Struktur der L{\"o}sungen nicht zu stark zerst{\"o}rt wird. Der zweite Teil der Arbeit widmet sich verschiedenen Aspekten von Gleichungssystemen f{\"u}r (formale) Sprachen. Einerseits werden konjunktive und Boolesche Grammatiken untersucht. Diese sind Erweiterungen der kontextfreien Grammatiken um explizite Durchschnitts- und Komplementoperationen. Es wird unter anderem gezeigt, dass man bei konjunktiven Grammatiken die Vereinigungsoperation stark einschr{\"a}nken kann, ohne dabei die erzeugte Sprache zu {\"a}ndern. Außerdem werden bestimmte Schaltkreise untersucht, deren Gatter keine Wahrheitswerte sondern Mengen von Zahlen berechnen. F{\"u}r diese Schaltkreise wird das {\"A}quivalenzproblem betrachtet, also die Frage ob zwei gegebene Schaltkreise die gleiche Menge berechnen oder nicht. Es stellt sich heraus, dass, abh{\"a}ngig von den erlaubten Gattertypen, die Komplexit{\"a}t des {\"A}quivalenzproblems stark variiert und f{\"u}r verschiedene Komplexit{\"a}tsklassen vollst{\"a}ndig ist, also als (parametrisierter) Vertreter f{\"u}r diese Klassen stehen kann.},
  subject      = {Mehrkriterielle Optimierung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Reith2001,
  author    = {Reith, Steffen},
  title     = {Generalized Satisfiability Problems},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-74},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {In the last 40 years, complexity theory has grown to a rich and powerful field in theoretical computer science. The main task of complexity theory is the classification of problems with respect to their consumption of resources (e.g., running time or required memory). To study the computational complexity (i.e., consumption of resources) of problems, similar problems are grouped into so called complexity classes. During the systematic study of numerous problems of practical relevance, no efficient algorithm for a great number of studied problems was found. Moreover, it was unclear whether such algorithms exist. A major breakthrough in this situation was the introduction of the complexity classes P and NP and the identification of hardest problems in NP. These hardest problems of NP are nowadays known as NP-complete problems. One prominent example of an NP-complete problem is the satisfiability problem of propositional formulas (SAT). Here we get a propositional formula as an input and it must be decided whether an assignment for the propositional variables exists, such that this assignment satisfies the given formula. The intensive study of NP led to numerous related classes, e.g., the classes of the polynomial-time hierarchy PH, P, \#P, PP, NL, L and \#L. During the study of these classes, problems related to propositional formulas were often identified to be complete problems for these classes. Hence some questions arise: Why is SAT so hard to solve? Are there modifications of SAT which are complete for other well-known complexity classes? In the context of these questions a result by E. Post is extremely useful. He identified and characterized all classes of Boolean functions being closed under superposition. It is possible to study problems which are connected to generalized propositional logic by using this result, which was done in this thesis. Hence, many different problems connected to propositional logic were studied and classified with respect to their computational complexity, clearing the borderline between easy and hard problems.},
  subject      = {Erf{\"u}llbarkeitsproblem},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Pries2010,
  author    = {Pries, Jan Rastin},
  title     = {Performance Optimization of Wireless Infrastructure and Mesh Networks},
  doi       = {10.25972/OPUS-3723},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-46097},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Future broadband wireless networks should be able to support not only best effort traffic but also real-time traffic with strict Quality of Service (QoS) constraints. In addition, their available resources are scare and limit the number of users. To facilitate QoS guarantees and increase the maximum number of concurrent users, wireless networks require careful planning and optimization. In this monograph, we studied three aspects of performance optimization in wireless networks: resource optimization in WLAN infrastructure networks, quality of experience control in wireless mesh networks, and planning and optimization of wireless mesh networks. An adaptive resource management system is required to effectively utilize the limited resources on the air interface and to guarantee QoS for real-time applications. Thereby, both WLAN infrastructure and WLAN mesh networks have to be considered. An a-priori setting of the access parameters is not meaningful due to the contention-based medium access and the high dynamics of the system. Thus, a management system is required which dynamically adjusts the channel access parameters based on the network load. While this is sufficient for wireless infrastructure networks, interferences on neighboring paths and self-interferences have to be considered for wireless mesh networks. In addition, a careful channel allocation and route assignment is needed. Due to the large parameter space, standard optimization techniques fail for optimizing large wireless mesh networks. In this monograph, we reveal that biology-inspired optimization techniques, namely genetic algorithms, are well-suitable for the planning and optimization of wireless mesh networks. Although genetic algorithms generally do not always find the optimal solution, we show that with a good parameter set for the genetic algorithm, the overall throughput of the wireless mesh network can be significantly improved while still sharing the resources fairly among the users.},
  subject      = {IEEE 802.11},
  language  = {en}
}